电液系统及控制考试题及答案

电液系统及控制考试题一、简略设计应用电液比例阀控制的速度控制回路。画出原理图并加以说明。该液压控制系统由控制计算机、比例放大器、电液比例方向阀、液压泵、液压缸、基座、负载、位移传感器和，数据采集卡组成，如图1所示。图1电液比例阀控制的速度控制回路液压系统采用定量泵和溢流阀组成的定压供油单元， 用电液比例方向阀在液压缸的进油回路上组成进油节流调速回路，控制活赛的运行速度。位移传感器检测出液压缸活塞杆当前的位移值， 经A/D转换器转换为电压信号，将该电压信号与给定的预期位移电压信号比拟得出偏差量， 计算机控制系统根据偏差量计算得出控制电压值，再通过比例放大器转换成相应的电流信号， 由其控制电液比例方向阀阀芯的运动，调节回路流量，从而通过离散的精确位移实现对负载速度的精确调节。二、 说明使用电液闭环控制系统的主要原因。液压伺服系统体积小、重量轻，控制精度高、响应速度快，输出功率大，信号灵活处理，易于实现各种参量的反响。另外，伺服系统液压元件的润滑性好、寿命长；调速范围宽、低速稳定性好。闭环误差信号控制那么定位更加准确，精度更高。三、 在什么情况下电液伺服阀可以看成震荡环节、惯性环节、比例环节？在大多数的电液私服系统中，伺服阀的动态响应往往高于动力元件的动态响应。 为了简化系统的动态特性分析与设计，伺服阀的传递函数可以进一步简化，一般可以用二阶震荡环节表示。如果伺服阀二阶震荡环节的固有频率高于动力元件的固有频率，伺服阀传递函数还可以用一阶惯性环节表示，当伺服阀的固有频率远远大于动力元件的固有频率，伺服阀可以看成比例环节。四、在电液私服系统中为什么要增大电气局部的增益，减少液压局部的增益?在电液伺服控制系统中，开环增益选得越大，那么调整误差越小，系统抗干扰能力就越强。但系统增益超过临街回路增益，系统就会失稳。在保持系统稳定性的条件下，得到最大增益。从提高伺服系统位置精度和抗干扰刚度考虑，要求有较高的电气增益Kp,因此，液压增益不必太高，只要到达所需要的数值就够了。同时，电气系统增益较液压增益也易于调节，同时本钱低。五、结合实际应用设计应用电液私服控制的位置控制系统。画原理图并加以说明。例如：在本科毕业设计时对送料机械手移进机构电液伺服系统的设计。 该系统是由电信号处理局部与液压的功率输出局部组成的控制系统， 该电液伺服系统综合了电和液压两方面的特点， 具有体积小、重量轻、控制精度高、相应速度快、信号处理灵活、输出功率大、调速范围宽等优点。压送料机械手移送机构液压系统采用一个伺服液压缸驱动，带动整个工作台沿轨道方向移动。设计送料机械手移送机构液压伺服系统工作原理图如图 2所示。图2送料机械手移送机构液压伺服系统工作原理图1一液压缸；2、3一液控单向阀；4、13、18一电磁换向阀；5一电液伺服阀;6、15—压力继电器；7、14-蓄能器；8—减压阀；10一单向阀；9、12、20-过滤器;11一冷却器；16、17-调压阀； 19一定量泵；21—液位器；22—温度计;23一带点接点温度计；24-加热器；25一空气过滤器;该回路设计具有以下几个特点:伺服泵站由交流电机、轴向柱塞泵、溢流阀、单向阀、过滤器、蓄能器，压力继电器、压力表、加热器以及冷却回路等组成。泵站同时具备温度、液位等信号的监测、报警功能，自动化程度较高。液压系统的启动、停止、溢流阀的动作、报警、紧急情况处理等由计算机及 PLC协调控制，以保证向伺服系统提供压力稳定的一定流量的液压油。蓄能器一方面可以储存液压能，系统有多余压力油液时可以储入蓄能器，而当系统需要大流量时蓄能器再向系统放出压力油液； 另一方面，可以减小系统的压力冲击。其中，蓄能器7使系统供油稳定，同时更重要的作用是提高伺服阀的相应速度；蓄能器 14作为系统的辅助油源，同时起到降低和吸收系统振动和油压脉动的作用。同时蓄能器双截止阀设计也便于拆卸蓄能器。该液压回路中还应用液压锁，液压锁的作用是防止由于伺服阀零偏和零漂使得系统在未发出指令伺服阀口有微小翻开， 使得液压缸进行移动。设计中采用两位三通电磁换向阀对液压锁进行操控， 平安可靠。压力继电器通过检测蓄能器压力，向泵出口的远程控制电磁溢流阀发出信号，以控制泵站是否继续向系统提供压力油。为了进一步减小压力脉动，吸收压力冲击，通常在伺服阀前设置惯性小，反响灵敏的蓄能器。电液比例与伺控制期末复习题初步整理〔神话）电液比例与伺控制期末复习题初步整理〔神话）第一章一、电液比例与伺服控制分类L按液压控制元件分=1电液比例控制系统，乏液压伺服控制系统.如按被控物理量分E1位置控制，3速度控制・3力控制系貌，端压力控制系毓，5其他控制系统3、 按动力元件类型分=1阀控液压红，W阀控液压马达，3泵控浪压缸，4泵控液压马达阀控优点I响应速度快，控制精度高.结构筒轧站,效率低系控优点了效率高& 缺点：响应速度慢，培构豆杂4、 按系统控制方式：开环和闭环系统二、电液比例与伺服控制分类：1指令首人元件，2检混反响元怦，3比拟元件・4放大、转换、控制元件・5也压制性元件，&控制对象第二章液厘放大元件定义：一神依据对灌体的节流原理，已输入机械可控制信号〔位移与精角〕来控制浪正情■胜出的元件■一、 散大元件培构与分类〔分关，滑侗、咦嘴挡根弱、射流式控制阀〕1、圆柱滑阀分类〔控制性能好〕日、按进出口通道数分：四通阀、三通阙、二通阀。b.按节流工作以敷分；四边岷、双边阀、单边阀匚.按阀预开口形式分二负开口〔优点:，密封性好，结构简单，映点:由于流量增益又死区，故昴响系统斑态误差〕、零开口〔优，有缱性流狂埼益，加工制造困瑾L正开口〔开口范围内流量培益大，起出正开口范围.增益降低灵位压力灵散度低，泄漏量大，功率损耗大〕土按阀芯阙套节溶窗口形状加矩形〔窗口面积与阀芯位移成正比.有线性谕拭增益〕、圆形,三角形E、按阀芯凸眉数目分：二凸肩、三凸眉、四凸眉L唉嘴挡板阙优r制造本钱低，移动部件挡根的惯量小，响应速度高■缺:零位泄漏大土射流式控制阀优二清洁度要求不高，抗污盲航强，可靠性黑缺：压力迁高容易震动，性能不易预测，容易产生故障二、 阀的性化和阀系数L阀流量增益明：表示负载压降一定时，单位负载压降增加引起负载流量的诚劣童。〔越大越灵敏〕L流量一压力系敷枕，襄示牌并度一定时，单位负毂压降引起的员毂流量的减少量，〔影■■稳定性〕冏的压力增益Kp：指口二。时单位阙位移引起的偷载压力变化大小#〔阀对负裁的剧能力〕Kp=Kq/Kc线性化流量方程：Aql北q■△即一&*△pl〔零位工作点稳定性量差，增益量最大〕反理想，管阀彳企向闾隙为零，工作边锐利的洽阀。三、单喷嘴挡板阀工作原理：单唳喘挡板阀实际是三通阀，只有一条负载通道，控制控制腔，有杆腔与控制腔比拟，剧就的双向运凯当指板与咦嘴的间隙阊小时，由于可变楝阻增大，便校制压力电擀大-PcMSkAr时，渔压适向上运动o当挡板与喷嘴间的间隙增大时，由干可变液阻增小，使控制压力&裱小Pt*Ah<P〈*Ar时，液压缸向下运动。S第三章L液压动力元件：由液压控制元件和也压换行元件组成’分类，1阀役液压瓶，z阀控浪医耳达，3乘控浪压筮，4亲控液氏耳达队提高固有频率Wh措施：乳增大液压缸作用面积岫h、磷少总压缩容积Vt；c.曳高油液等效体积弹性模Bpe;乩减少活塞上的总等效质重Mto3-提高阻尼比措施：如采用正开口阀；成设置旁路泄露通道。C、增大负载粘性函尼。L负戴匹配定义*根据负戴轨诳来进行负戴匹配时.只要使动力元件的输出持性包囿负戮池b同时便输出待性曲线与负载轨以间的区域尽量小，便认为液压动力元件与负载相匹配。5、最正确负载匹配：元件最大输出功率点与负载最大功率点重合，功率得到充分利用，效率高，且阀的流量增益和系细曾增益下降不多*这种匹配兼顾效率和性能各方面要求，认为是最正确匹配.第四章一、电浪何服阀祖成t电-机械转揆元件、液座放大元件、反响机构分类：L按放大缓数丹，单级、二缓、三级电液伺AE阀，L按前置第一级渤:单喷嘴挡板式、双喷嘴挡板阔式、射流管阀式、射流偏转板式、滑阀式.3、 按主阀反响重：滑阀位置反响、负载流量反响、负载压力反响5,输出液压信号的不同： 电液伺AR峋电液流晕控制服阀利比例流逐阀和电液压力控制伺服阀两点类。4、 技电机械转摸元fh动秩式力炬耳逮、动职式力马达二、 伺服放大器功I备L将电压转换为电流；2.功率放大；3.信号隔离功能三、 1、永磁动铁式力矩马达工作原理：当放大器有信号输入时，产生差动电流，进而产生控制磁通.当1、3合成磁通大于A4H七饰上产生顺时朴方向I电磁力矩，使南铁统扭袖曜肘针转动。当扭轴的反转辑矩、负瞰短与电磁料炬平衡时，衔铁停止转劫，如果信号电敲向，那么电磁力矩也反向。在转偏不大时，产生的电磁力矩的大信号电流大小成正比*方向由信号电流方向决定。L永磁动圈式力马达原理，力马达的可动蛾圈忌置于作气隙中，永久磁铁在工作气隙中形成极化磁通，当控制电流加到线圈上时，线圈就会受到电磁力的作用而运动。3、线圈接法凯单战圈授海可以岸小电感的影响；b、串联接法：额定电流知电控功率小但易受电源电尾变动的影响。商并联接法：电控功率小，工作可靠性高，但易受电源电压变动影响。d、差动接法：不易受电子放大器和电源电压变动的影响「可靠性高。第五章’滞后校正作用二是通过提上下频段增益，底小系统的稳态误差，或者在保证系统稳询度的条件下，通过降系统高频段的增益•以保证停统的稳定性*L速度反响校正作用：提高回路的刚度，减少速度反响回路的内、外干扰和费线性的置响提高系统的静态精度’3、 速度却加速度反愦橙正作用：同时提高系统的动态性育湃D静态性能。4、 压力反很校正作用：惺高系统的阻尼比，但会降低系统的髀态刚度.5、 动压反响校正作用；提高系统的阻尼比，且不会降低系统的静态刚度’第六章一、根本内容1、电液比例控制阀分■美：比例压力阀、比例流量阀、比例方向阀2、比例电磁铁根本结构：控制线圈、倒磁体、衔铁、推杆.原理略比例电磁铁三*雌制类型I力控制型.